本发明公开了一种基于随机优化的多区互联综合能源系统规划方法，涉及能源互联网规划技术领域。首先，在虚拟能源枢纽的基础上，对多区互连的综合能源系统进行建模。然后，基于能量传输扩展模型，建立了考虑虚拟能源枢纽的多个能源枢纽的关联模型。进一步提出了路径规划的双层随机优化算法，外层确定能量网络候选集，内层确定不确定场景下成本最优的设备容量。本发明提供的方法可以给出多区能源互联网的装机容量和拓扑结构，所提出的规划算法大大提高了规划效率，相关规划结果有助于提高能效、降低碳排、提高能源互联网的经济效益。